Monomeras

NMP gali būti perdirbamas naudojant kelių etapų distiliavimo procesą, kad būtų atskirti tirpikliai į komponentus žemesnėje nei virimo temperatūros temperatūroje. Atliekos pašalinamos ir paliekamas švarus tirpiklis. Galite tikėtis atgauti iki 95% panaudoto NMP. Akumuliatoriaus gamintojas gali sunaudoti nuo 10,000 iki 20,000 NMP per mėnesį, o tai per metus gali reikšti daugiau nei 240,000 NMP.
Perdirbimas yra ekologiška ir ekonomiška alternatyva pirkti naują NMP ir išmesti panaudotą tirpiklį po vieno naudojimo.
Perdirbant tirpiklius, panaudotą NMP galima susigrąžinti ir pakartotinai panaudoti, taip sumažinant vienkartinio tirpiklio pirkimo ir išmetimo išlaidas. Galimybė perdirbti NMP yra labai naudinga kaip tirpiklis, nes jis nekelia pavojingo pavojaus aplinkai, kaip kiti tirpikliai, kai jie buvo naudojami.

N-metilpirolidonas (NMP) yra polinis aprotinis tirpiklis. Jo pranašumai yra aukšta virimo temperatūra, stiprus poliškumas, mažas klampumas, stiprus tirpumas, nerūdijantis, mažas toksiškumas, geras cheminis ir terminis stabilumas ir kt. Jis daugiausia naudojamas Jis naudojamas aromatinių medžiagų ekstrahavimo, valymo ir atskyrimo srityse. acetileno, olefinų ir diolefinų, polimerinių tirpiklių ir polimerizacijos tirpiklių. Sparčiai tobulėjant vietiniam poliamidui, poliimidui, polifenileno sulfidui ir kitiems didelio stiprumo inžineriniams plastikams ir didelio stiprumo pluoštams, N-metilpirolidono kokybei ir paklausai keliami aukštesni reikalavimai.

Šiuo metu yra naudojami trys pagrindiniai pramoninės N-metilpirolidono gamybos procesai: a) -butirolaktonas (GBL) ir monometilaminas (MMA) reaguojama, kad būtų susintetintas N-metilpirolidonas; b) -butirolaktonas ir mišrūs aminai N-metilpirolidono sintezė reakcijos būdu; c) 1,4-Butandiolio dehidrinimas-amininimas N-metilpirolidonui gauti. Užsienio N-metilpirolidono gamybos pajėgumai daugiausia sutelkti kelių didelių įmonių rankose. Yra daugiau nei 10 vietinių įmonių, užsiimančių N-metilpirolidono gamyba, tačiau įrangos mastas yra palyginti mažas, žaliavų šaltinių yra daug, o produkto kokybės stabilumas yra prastas, reikia tobulinti gamybos technologiją. Šiuo metu vietinė tariama N-metilpirolidono metinė produkcija yra 53 kt/a ir kasmet auga nuo 6 % iki 8 %. NMP perspektyva gana plati.

NMP (C5H9NO, molekulinė masė 99, virimo temperatūra 203 laipsniai) pH =7~9. Jis yra silpnai šarminis, turintis silpną amoniako kvapą. Tai bespalvis arba šviesiai geltonas skaidrus aliejinis skystis, priklausantis azoto heterocikliniams junginiams. Jis turi gerą cheminį stabilumą. Jis yra gana stabilus neutralioje aplinkoje. Dėl pirolio žiedo savo molekulinėje struktūroje NMP yra linkęs į hidrolizę šarminėje aplinkoje. NMP gali būti oksiduojamas hidroksilu vandens fazėje, kad susidarytų 66 produktai, iš kurių 24 galima identifikuoti. NMP vyksta hidrolizės reakcija rūgščioje aplinkoje su vandeniu ir susidaro 4-metilaminosviesto rūgštis, kuri toliau skaidoma į gintaro rūgšties pusamidą.

Ir jis turi aukštą šiluminį stabilumą. Jei nėra vandens ir oro, skilimo temperatūra yra apie 350 laipsnių. Nors NMP spalva pagelsta 200 laipsnių kampu, tai neturi įtakos jo naudojimui. Kai NMP naudojimo metu susiduria su oru ir vandeniu, jis yra linkęs į skilimo reakciją. Esant deguoniui ir vandeniui vienu metu, NMP gali vykti hidrolizės ir oksidacijos reakcijos žemoje, maždaug 120-200 laipsnių temperatūroje.

NMP, taip pat žinomas kaip N-metil- -pirolidinonas; N-metil- -pirolidonas, N-metil- -butirolaktamas, N-metil-2-pirolidinonas, N-metil-2-pirolidonas, n-metilpirolidinonas, 1-metilas -2-pirolidinonas ir 1-metil-2-pirolidonas yra butirolaktono darinys. Molekulinė formulė: C5H9NO, molekulinė masė: 99,1311. NMP yra bespalvis ir skaidrus skystis, turintis silpną amoniako kvapą. Tai didelio poliškumo, chemiškai ir termiškai stabilus aukštos virimo temperatūros tirpiklis (virimo temperatūra: 202 laipsniai). Jis visiškai maišosi su vandeniu, alkoholiu, eteriu, ketonu, etilo acetatu, chloroformu ir benzenu. Nesočiųjų angliavandenilių, tokių kaip alkinai, olefinai ir diolefinai, tirpumas NMP yra didesnis nei sočiųjų angliavandenilių. Be to, įvairūs polimerai taip pat gali būti ištirpinti NMP.

Remiantis naudotomis žaliavomis, buvo sukurti keli procesai, tokie kaip sukcinonitrilo būdas, -butirolaktono ir metilamino kondensavimas, 4-oksiduoto metilbutirato metodas ir 1,4-gintaro rūgšties būdas NMP gamybai. Tačiau vienintelis procesas, šiuo metu naudojamas pramonėje, yra kondensacija iš butirolaktono ir metilamino. Proceso technologijos yra panašios visų NMP gamintojų, tačiau pagrindinis skirtumas yra tarpinio butirolaktono gamybos būdas. sukūrė procesą, kuris apėmė BDO dehidrogenavimą į butirolaktoną ir kondensavimą su metilaminu, kad gautų NMP. Japonijos „Mitsubishi Chemical Corporation“ sukūrė procesą, apimantį maleino anhidrido hidrinimą į butirolaktoną ir kondensaciją su metilaminu, kad gautų NMP. Buvo sukurta NMP sintezė kondensuojant -butirolaktoną ir metilaminą, kai nėra katalizatoriaus. -Butirolaktonas ir metilaminas reaguoja 240–285 laipsnių temperatūroje ir 50–8,0 MPa slėgyje 2–3 valandas, o gautas NMP išgryninamas frakciniu distiliavimu, kad gautųsi. didelio grynumo produktas. Jo reakcijos lygtis yra tokia:

Reakcija vykdoma dviem etapais. Pirmasis žingsnis yra -butirolaktono reakcija su metilaminu, kad susidarytų N-metil- -hidroksibutanamidas, kuri yra grįžtama reakcija ir gali būti vykdoma esant žemesnei temperatūrai ir mažesniam slėgiui. Antrasis žingsnis yra N-metil- -hidroksibutanamido dehidratavimas ir ciklinimas į NMP aukštesnėje temperatūroje ir slėgyje. Dviejų pakopų reakcijos gali būti vykdomos pakopomis autoklave arba nuolat vamzdiniame reaktoriuje.

Kadangi NMP virimo temperatūra (204 laipsniai) yra labai artima žaliavos – butirolaktono (206 laipsnių) virimo temperatūrai, juos sunku atskirti frakcine distiliacija. Todėl reakcijoje naudojamas didelis metilamino perteklius (metilamino ir -butirolaktono molinis santykis nuo 1,5 iki 1,8), kad butirolaktonas būtų visiškai paverstas, supaprastinant produkto atskyrimo procesą. Bevandenis metilaminas gali būti naudojamas kaip žaliava, tačiau į reakcijos sistemą įpylus šiek tiek vandens, gali padidėti NMP selektyvumas. Reakcijos tirpalas frakciškai distiliuojamas aminų šalinimo bokšte, kuriame nesureagavęs metilaminas distiliuojamas iš viršaus ir grąžinamas į reaktorių. Bokšto apatinis produktas įvedamas į lengvosios frakcijos šalinimo bokštą, o visas likęs vanduo distiliuojamas iš bokšto viršaus. Lengvoji frakcija surenkama iš šoninės linijos viršutinėje bokšto dalyje. Lengvųjų frakcijų šalinimo bokšto apatinis produktas įvedamas į sunkiųjų frakcijų šalinimo bokštą. Sunkioji frakcija pašalinama iš bokšto apačios, o iš viršaus gaunamas didelio grynumo NMP. NMP išeiga yra iki 99%, remiantis butirolaktonu.

N-metil-2-pirolidonas lengvai absorbuojamas iš žmogaus odos virškinimo trakto ir kvėpavimo takų. Tyrimo metu buvo ištirtas komercinių tirpiklių pralaidumas per žmogaus odą ir nustatyta, kad N-metil-2-pirolidono pralaidumas yra didesnis nei kitų tirpiklių. Jis greitai pasiskirsto daugumoje organų, santykinai didelė koncentracija lytiniuose organuose. Pakartotinis poveikis gali būti viena iš nevaisingumo priežasčių. N-metil-2-pirolidono pasiskirstymo tūris (Vd) yra 0,7 l/kg, o nepakitusio N-metil-2-pirolidono pusinės eliminacijos laikas plazmoje išgėrus arba per odą ir įkvėpus yra atitinkamai 9–12 val. ir 4 val. N-metil-2-pirolidonas yra hidroksilinamas į 5-hidroksi-N-metil-2-pirolidoną (5-HNMP) citochromo P450 (CYP1E) izoforma 1E ir oksiduojamas iki N. -metilsukcinimidas (MSI); Tada MSI hidroksilinamas į 2-hidroksi-N-metilsukcinimidą (2-HMSI). 2-Pranešama, kad pirolidonas yra kitas N-metil-2-pirolidono metabolitas.
Žiurkių organizme jis greitai absorbuojamas įkvėpus, per burną ir per odą, pasiskirsto visame organizme ir daugiausia pašalinamas hidroksilinant iki polinių junginių, kurie išsiskiria su šlapimu. Maždaug 80 % suvartotos dozės pašalinama jos ir jos metabolitų pavidalu per 24 valandas. Greičiausiai graužikams stebima nuo dozės priklausoma geltona šlapimo spalva. Pagrindinis metabolitas yra 5-hidroksi-N-metil-2-pirolidonas.